污水处理厂标准型巴氏计量槽设计选型比较_姜鸿.pdf
《污水处理厂标准型巴氏计量槽设计选型比较_姜鸿.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《污水处理厂标准型巴氏计量槽设计选型比较_姜鸿.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 卷第 期 年 月广 州 化 工 .污水处理厂标准型巴氏计量槽设计选型比较姜 鸿,郑传奇,刘颖琪,张 朋,楼朝刚,陈 伟,陈新才(申能环境科技有限公司,浙江 杭州)摘 要:巴氏计量槽以其优越的性能被广泛应用于污水处理厂。现有涉及巴氏计量槽的规范、标准较多,且同一项目中可能会有数个适用的巴氏计量槽型号,使设计细节的把控和选型出现困难。通过某城市污水厂出水计量渠实际设计案例,结合曼宁公式重点分析了在淹没自由流和完全自由流条件下巴氏计量槽设计标高与流量之间的数学关系,对比了两种适用标准型巴氏计量槽的特点,同时总结了相关的设计要点,给未来同类设计提供参考。关键词:巴氏计量槽;淹没自由流;完全自由流;
2、曼宁公式中图分类号:.文献标志码:文章编号:()第一作者:姜鸿(),男,硕士,中级工程师,主要研究方向水污染控制工程。,(.,.,):.,.,.,.:;巴氏计量槽,即巴歇尔槽,广泛应用于污水处理厂进出水量的计量,特点是测量精确,水头损失小且不受杂质影响。巴氏计量槽设计有淹没自由流和完全自由流之分,目的是保证计量槽前后明渠内水流形态呈均匀流,避免在槽内产生涡旋、壅水影响计量精确度。两种自由流在设计上最大区别为上下游渠道底面高差的大小,即计量槽出口段是否形成完全跌流的水舌,限制因素包括行近渠长宽比、渠道流速、上下游水头要求等。本文将结合实际案例,利用曼宁公式推导得到满足所有计量流量条件下的巴氏计量
3、槽关键设计标高的数学表达式,为巴氏计量槽选型设计提供依据。现有关于巴氏计量槽设计的相关的规范、标准较多,其中部分参数有矛盾之处。例如,给水排水设计手册(第 册城镇排水)(以下简称“手册”)第二版要求行近渠道直线长度不小于渠道宽度的 倍,给水排水设计手册(第 册常用资料)(以下简称“手册”)第二版和标准 城市排水流量堰槽测量标准巴歇尔量水槽 均要求行近渠道长度不小于渠宽的 倍,而标准 明渠堰槽流量计 要求行近渠道产区不小于槽宽的 倍。其中标准 出入较大,应当考虑了完全自由流的情况。鉴于以上情况,本文设计将采用各规范、标准中提及的最严要求。例如,在淹没(无跌水)自由流条件下,参照“手册”第二版和标
4、准 ,行近渠道直线长度不小于渠道宽度的 倍;如果为完全(有跌水)自由流条件下,参照“手册”第二版,计量槽上游渠道长度,不小于渠宽的 倍。值得注意的是,“手册”第二版在章节.中对巴氏计量槽的详细设计说明,到第三版这部分内容已经省略,细节介绍要求参照“手册”。其原因之一应是手册 第二版中巴氏计量槽设计含有很多非标规格,实际现场施工难以满足精度要求,因此建议直接采用标准型号的成品槽,可显著提高计量精度。但“手册”第二版中关于巴氏计量槽的各项设计原则和细节仍值得参考借鉴,本文加以沿用。设计条件及要求河南某城市污水处理厂设计最小流量 ,最大流量 。巴氏计量槽与紫外消毒池合建,消毒后尾水进入计量明渠,最终
5、通过下游渠道连接的 焊接钢管,重力流进入泵站外排。用于安装巴氏计量槽的明渠总长.,宽度待定。上游有侧向矩形进水孔,规格为宽高.,贴渠底设置。计量明渠第 卷第 期姜鸿,等:污水处理厂标准型巴氏计量槽设计选型比较 渠底标高为.,出口 管道中心标高为.。巴氏计量槽设计.巴氏计量槽选型本项目污水厂流量范围为 ,优先选择 号标准型巴氏计量槽(以下简称 号槽,计量范围(.)以及 号标准型巴氏计量槽(以下简称 号槽,计量范围(.)。如图 所示,号槽喉道宽度.,喉道长度.,进口段长度 .,出口段长度 .,槽总长度.,进口段始端宽度 .,出口段末端宽度.,槽高.,计量槽上游槽底与出口段末段高差.;号槽喉道宽度.
6、,喉道长度.,进口段长度.,出口段长度.,槽总长度.,进口段始端宽度 .,出口段末端宽度.,槽高 .,计量槽上游槽底与出口段末段高差.。图 号和 号标准型巴氏计量槽规格.根据“手册”第二版设计要求,喉宽一般为上游渠道宽度的,且上游渠道宽度进口段始端宽度。因此 号槽设计取上游渠宽 取.(.),下游渠道宽度同上游渠道,取.;号槽设计取上游渠宽 取.(.),下游渠道宽度 同上游渠道,取.。上游渠底与巴氏计量槽进口段底面有两种形式,一种为渠底 坡度斜向上连接槽底,另一种为渠底面与槽底面水平平接,。本项目设计采用水平平接形式,计量槽上游渠底标高与进口段槽底标高相同,即计量槽上游观察口水头高度上游渠水深。
7、上游渠道进入计量槽进口段的收口有两种形式,一种为与池壁成 的八字脚,另一种为半径 倍上游渠道最大水深 的圆弧,且相切于进口段侧壁。考虑到施工难度,设计采用第一种 八字脚形式。由标准型巴歇尔槽流量公式 推导得:()()式中:设计流量,流量系数,无纲量,上游渠道观测点水头,即上游渠道水深,由喉道宽确定指数,无纲量,号槽.,.,号槽 .,.。最大流量.和最小流量.时,号槽上游渠道分别有最大水深 为.和最小水深为.;号槽上游渠道分别有最大水深 为.和最小水深 为.。公式()结合流量公式 推导得:()()式中:上游渠内平均内流速,流量,上游渠过水断面面积,上游渠道宽度,根据公式()得知,是关于变量 在.
8、,.区间的单调递增函数,即流量越大,渠道内流速越大。因此在最大和最小流量条件下,号槽上游渠道分别有最大流速.和最小流速 .;号槽上游渠道分别为最大流速.和最小流速.。.下游渠道水位及渠底标高计算()下游渠道水位管道过水断面如图 所示,该出口管道中心标高.,管底标高.,直径.,坡度.,焊接钢管粗糙系数 取.。根据设计条件可得知,下游渠道实际水位取决于下游渠道连接管道的过流能力。可通过曼宁公式,计算得到管道过流断面的水位标高,即为下游渠道末端水位标高,过程中须重点分析与水位标高相关参数 过水断面对应角度 和过水断面高度,从而得出流量 与 之间的数学关系。图 管道过水断面.管道过水断面水力学半径如下
9、:广 州 化 工 年 月()()()式中:水力学半径,管道湿周,管道直径,过水断面对应的角度,范围为 根据曼宁公式得到管道内流速与过水断面对应的角度 的关系式:.()().()式中:管道内流速,管道粗糙系数,焊接钢管取.坡降系数,取.推导过水断面对应角度 与高度 的关系式:().()式中:管道充满度 过水断面高度,即管道过水断面顶端至管底的高度,管道直径,由公式()、()、()得到流量 与过水断面高度 的关系式:.().()().(.).()()由()可得反函数(),得到下游水位标高与流量的关系式:管底标高过水断面.()。函数()在.,.区间内单调递增,因此 也是关于变量 在该区间内的单调递增
10、函数,最大流量条件下管道过水截面高度有最大值.,下游渠道末端水位标高有最大值 .;最小流量条件下,管道过水截面高度有最小值.,下游渠道末端水位标高有最小值.。()下游渠底标高下游渠道铺贴瓷砖,粗糙系数 取.,渠道坡度 取.,流量公式如下:.()()式中:下游渠道流速,下游渠道宽度,渠道水深,号槽对应渠宽 .,得公式 .(.)(.)(),可 得 反 函 数 ();号槽对应渠宽 .,得公式 .(.)(.)(),可得反函数()。下渠底面标高 管底标高.,且在流量区间内,下游渠道水位标高 下游渠道水位高度 下渠底标高 恒成立,即:()式中:下游渠道底标高,下游渠道末端水位标高,令().()()。对于
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 污水处理 标准型 计量 设计 选型 比较 姜鸿
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。